第三章酸碱反应与配位反应
一、教学基本要求
1. 酸碱理论概述
熟悉酸碱质子理论。
2. 电解质溶液的解离平衡。
了解强电解质溶液、表观解离度、活度、活度系数、离子强度等基本概念；熟悉水的解离平衡；
掌握弱酸弱碱的解离平衡；了解酸碱的相对强弱。
3. 电解质水溶液pH值的计算
理解分布系数；掌握质子平衡式与[H+]的计算（掌握各种溶液[H+]计算的最简式）。
4. 缓冲溶液
掌握缓冲溶液的原理及计算。
5. 配位平衡及其移动
掌握配合物的基本概念、定义、组成和命名，配合物的类型；掌握配合物在水溶液中的离解平衡；掌握配体过量时的计算；掌握配离子与配离子之间的转化及相关计算。
讲授内容学时数(10.0)
1．酸碱质子理论 1.0
2．电解质溶液的解离平衡 2.0
3．电解质水溶液pH值的计算 2.5
4．缓冲溶液 2.0
5. 配位平衡及其移动 2.5
§3.1质子酸碱理论
酸碱物质和酸碱反应是化学研究的重要内容。在科学实验和生产实际中有着广泛的应用。人们对酸碱物质的认识是不断深化的。1887年阿仑尼乌斯(S．A．Arrhenius)在解离理论学说的基础上把酸碱定义为：酸是在水溶液中解离生成的正离子全部是H+离子的物质；碱是在水溶液中解离生成的负离子全部是OH－离子的物质。酸碱反应的实质是H+离子和OH－离子结合生成H20的反应。这一酸碱解离理论对化学，尤其是酸碱理论的发展起了积极作用，至今仍广泛地应用着。随着生产和科学技术的发展和进步，酸碱的解离理论显现了局限性，于是先后又提出多种酸碱理论，其中比较重要的有质子酸碱理论和酸碱的电子理论。
3.1.1质子酸碱理论
一、酸碱定义
根据酸碱的解离理论，在水溶液中许多酸碱反应都有质子参与，也就是说酸碱反应是涉及质子的传递反应。1923年丹麦化学家布朗斯特(J．N．Bronsted)和英国化学家劳莱(T．M．Lowry)各自独立提出质子酸碱理论。该理论认为：酸是能给出质子的物质；碱是能接受质子的物质。简单地说，酸是质子的给予体，而碱是质子的接受体。这个定义不像解离理论那样只限于水溶液中。
如
二、按照酸碱质子理论，可从以下几方面加深理解酸碱概念
1．酸碱可以是阳离子、阴离子、中性分子及两性物质，有些物质既可作为酸，也可作为碱。
2．酸和其释放质子后形成的质子碱形成共轭酸碱对，如NH4+和NH3及HA c和 Ac-。
共轭关系：按质子酸碱理论，质子酸给出质子变为相应的质子碱，质子碱接受质子后成为相应的质子酸。质子酸碱的这种相互依存、相互转化的关系称为共轭关系。当质子酸失去一个质子而形成的质子碱称为该酸的共轭质子碱，而质子碱获得一个质子后就成为该碱的共轭质子酸。
共轭质子酸碱对：由得失一个质子而发生共轭关系的一对质子酸碱，称为共轭质子酸碱对。
3．质子酸酸性越强，共轭碱碱性越弱。
当质子酸碱反应达到平衡时，共轭质子酸碱对必定同时存在。有些酸碱物质，在不同的共轭酸碱对中，
有时是质子酸，有时是质子碱，这类物质称作酸碱的两性物质。
3.1.2酸碱反应的实质
一、酸碱反应实质
由于质子半径很小，电荷密度高，溶液中不可能存在质子。实际上的酸碱反应是两个共轭酸碱对共同作用的结果，也就是说共轭酸碱对中质子的得失，只有在另一种能接受质子的碱性物质或能给出质子的酸性物质同时存在时才能实现，因而酸碱反应的实质是质子传递反应，反应达平衡后，得失质子的物质的量应该相等。
即质子酸1把质子传递给质子碱2，然后各自转变成其共轭物质：
通式为：
在酸碱反应中至少存在两对共轭酸碱，质子传递的方向是从给出质子能力强的酸传递给接受质子能力强的碱，酸碱反应的生成物是另一种弱酸和另一种弱碱。反应方向总是从较强酸、较强碱向较弱酸、较弱碱方向进行。
酸性：HCl>NH4+, 碱性：NH3>Cl-，所以反应右向进行。
二、各类酸碱反应
1．中和反应
质子从HAc转移到NH3上。
2．酸碱解离反应
在水溶液中，酸、碱的解离也是质子的转移反应。
HAc水溶液能表现出酸性，是由于 HAc与溶剂水发生了质子转移反应的结果，质子从HAc转移到H2O 上。
NH3的水溶液能表现出碱性，是由于NH3与溶剂水之间发生了质子转移，质子从H2O转移到NH3上。
水在此体现两性，提供或接受质子。
3．盐的水解
水在此作为酸提供质子。
水在此作为碱接受质子。
三、质子理论的特点：
质子酸碱理论扩大了酸碱物质和酸碱反应的范围，把中和、解离、水解等反应都概括为质子传递反应，还适用于非水溶液和无溶剂体系。这是该理论的优点。但质子酸碱理论不能讨论不含质子的物质，对无质子转移的酸碱反应也不能进行研究，这是它的不足之处。
3.1.3共轭酸碱对常数间有密切关系
∴ KaΘ·KbΘ=[H+]·[OH-]=KwΘ
对于多元酸碱则对应关系如下：
Ka1Θ·Kb2Θ＝Ka2Θ·Kb1Θ＝KwΘ
∴共轭酸碱对可从已知KaΘ求KbΘ，或从KbΘ求KaΘ。
§3.2电解质溶液的解离平衡
人们按物质在水溶液中或熔融状态下能否导电而将其分为电解质和非电解质。通常还根据导电能力的强弱把电解质分为强电解质和弱电解质。
3.2.1电解质溶液
一、表观解离度
按照强电解质在水中全部解离的观点，像离子型化合物(如KCl、NaCl等)或具有强极性键的共价化合物(如HCl、H2S04等)，在水中是完全解离成离子的。它们的解离度似乎应该为100％。但是，由于离子浓度较
大，离子间平均距离较小，离子间吸引力和排斥力显著，每一个离子周围分布多个带有相反电荷的离子，彼此相互牵制。这种情形可认为是负离子周围形成了由正离子组成的“离子氛”，正离子周围也有负离子组成的“离子氛”。结果使得离子不能完全自由运动，在单位体积的电解质溶液内所含离子数显得比完全解离所计算出来的离子数要少，因而表现出似乎没有完全解离。所以溶液导电性实验所测得的解离度一般都小于100％，这种实际测得的解离度称为表观解离度，见P49表3—1。
如18℃时，0.1mol·dm-3KCl溶液，其表观解离度α＝0.862
1.0mol·dm-3 KCl溶液, 其表观解离度α＝0.756
2.0mol·dm-3 KCl溶液, 其表观解离度α＝0.712
由此可见，强电解质解离度的含义与弱电解质不同：弱电解质的解离度是达到平衡时解离了的分子百分数；而强电解质的解离度却是反映其溶液中离子相互牵制作用的强弱程度。
二、活度与活度系数
当溶液稀释时，离子浓度降低，离子间的牵制作用减弱，会逐渐接近实际的完全解离。溶液中的离子浓度愈大，离子间的相互牵制作用就愈强，溶液中能自由运动的离子的浓度就愈小。在电解质溶液中，为了反映离子间相互牵制作用的强弱而引入活度(常用符号α表示)和活度系数(常用符号γ表示)的概念。
在稀溶液中，活度与活度系数的关系是：
α＝γ C
活度与活度系数是无量纲的量。
一般来说，活度系数γ<1，活度系数γ表示电解质溶液中离子间相互牵制作用的大小。
活度系数γ与溶液中所有离子的浓度和离子电荷有关，离子浓度越大，电荷越高，离子间作用越大。
三、离子强度I
溶液的离子强度I等于溶液中各种离子的浓度与其电荷数平方的乘积之和的一半，表示为：
很显然，离子浓度越大，所带电荷越高，溶液的离子强度I就越大，活度系数γ值越小，离子间相互牵制作用就越强，离子活度就越小，强电解质的表观解离度也就越小。+溶液的离子强度愈小，活度系数愈接近1。因此对于稀溶液、弱电解质和难溶强电解质，由于溶液中离子的实际浓度都很小，活度系数接近于1，直接用浓度进行计算不会引起大的误差。
3.2.2水的解离平衡
一、水的解离
弱电解质解离后形成带电离子，带电离子又重新组合成分子，因此弱电解质解离过程是个可逆过程。当温度一定时，会达到一个动态平衡，称作弱电解质的解离平衡。解离平衡也是化学平衡，可用化学平衡表达式来表示。
纯水是极弱的电解质，根据质子酸碱理论，它微弱的解离可表示为：
上式可简写
二、解离平衡常数
在一定温度下，达到解离平衡时，纯水的标准平衡常数表示为：
[OH-]和[H+]的乘积为一常数，这个常数K WΘ称为水的离子积常数。
水的离子积常数随温度的升高而增大。但在无机及分析化学中常温下作一般计算时可认为[OH-]和[H+]浓度为1.0╳10-7，即K WΘ＝1.0╳10-14。
∴K WΘ是指在一定温度下，水中的氢离子浓度与氢氧根离子浓度乘积为一常数，常温时为1.0╳10-14。
K WΘ与其他平衡常数一样，是温度的函数。
3.2.3弱酸、弱碱的解离平衡
一、解离平衡和平衡常数
1．解离平衡
弱电解质在水溶液中是部分电离的，在水溶液中存在着已电离的弱电解质的组分离子和未电离的弱电解质分子之间的平衡，即解离平衡。
一元弱酸HA在水溶液中存在下列解离平衡：
2．弱酸解离平衡常数
[H+]、[A-]和[HA]分别表示平衡时，H+、A-和HA的平衡浓度。
(1) 以KaΘ表示弱酸的解离常数，以KbΘ表示弱碱的解离常数。一些弱酸见附录Ⅳ。
(2) KaΘ和KbΘ是衡量弱电解质解离程度大小的特性常数,其值越小,表示解离程度越小，电解质越弱。在温度相同时，可用解离平衡常数比较同类型电解质强弱。
(3) 弱酸、弱碱的解离常数与其它平衡常数一样，不随浓度的改变而改变，温度的改变对解离常数有一定的影响，但在一定范围内，影响不太大，因此，在常温范围内可认为温度对解离常数没有影响。
二、解离度和稀释定律
1．解离度
电解质导电能力的差异在于他们解离程度差异很大，解离程度用解离度α来表示。
解离度：弱电解质在溶液中电离达平衡后，已电离的弱电解质的分子百分数称为解离度。实际应用中常以已电离的那部分弱电解质浓度百分数表示。
强电解质α＝1，弱电解质α<<1。
注意：
（1）电解质强弱分类是针对某种溶剂而言，如醋酸在水中为弱电解质，在液氨中为强电解质。我们通常所说的电解质强弱，是针对水溶液而言的。
（2）解离度α和解离常数Kiθ都可用来表示酸碱强弱，但解离度随溶液浓度C变化而变化，Kiθ为常数，不随浓度变化。所以用解离度比较电解质相对强弱时，须指明电解质浓度。
2．稀释定律
解离度α与解离常数Kiθ之间有一定的关系。设c0为弱酸HA的初始浓度，α为其解离度，则对于一元弱酸而言存在下列解离平衡：
如一元弱酸
起始浓度mol?dm-3 c0 0 0
平衡浓度mol?dm-3 c0－c0α c0α c0α
代入平衡常数表达式
当满足和，则有1－α≈1
∴
上式表明，溶液的解离度与其浓度平方根成反比，即浓度越稀，解离度越大，这就是稀释定律。即稀释定律是表示弱电解质解离度、解离常数和溶液浓度之间的定量关系的。
注意：
（1）同离子效应体系中不能使用该公式。
（2）α随着溶液稀释而增大，但这并不意味着溶液中离子浓度也增大。
∵[H+]=[B-]=c0α,即[H+]和[B-]不但与解离度α有关，还与溶液浓度c0有关。
3．离子浓度与溶液浓度关系
对于一元弱酸有
同理，一元弱碱有
即由已知的弱酸、弱碱的解离常数，就可以计算已知浓度弱酸、弱碱溶液中的平衡组成。
三、多元弱酸或弱碱的解离
多元弱酸或弱碱的解离是分级进行的，每一级解离都有一个解离常数。前面所讨论的一元弱酸(弱碱)的解离平衡原理也适用于多元弱酸(或弱碱)的解离平衡。现以碳酸为例说明。碳酸为二元弱酸，它的解离反应分两步进行：
第一级解离：
第二级解离：
KΘa1和KΘa2分别表示H2CO3的一级和二级解离常数。从它们数值的大小可以看出，二级解离比一级解离困难得多。因此，H+主要来自H2CO3的一级解离。近似计算H2CO3水溶液中H+的浓度时，可忽略二级解离产生的H+。
3.2.4酸碱的相对强弱
按酸碱的质子理论，酸碱的强弱取决于酸碱物质给出质子或接受质子能力的强弱。给出质子的能力愈弱，酸愈弱，反之就愈强。同样，接受质子的能力愈弱，碱愈弱，反之就愈强。
一、在水溶液中，酸的强度取决于它给出质子的能力，碱的强度取决于它夺取质子的能力。这种得失质子能力的相对强弱，可用酸碱的解离常数KaΘ和KbΘ来表示，KaΘ和KbΘ值越大，酸或碱的强度就越强。例如，通常人们根据KaΘ的相对大小对酸进行分类：
KaΘ≥10－1 10－2～－3≤10－4〈10－7
酸强度强酸中强酸弱酸极弱酸
二、在共轭酸碱对中，若共轭酸愈易给出质子，则其酸愈强，而其共轭碱夺取质子的能力就愈弱，碱就愈弱。例如HCl在水溶液中给出质子的能力很强，是强酸，而C1-几乎没有夺取质子的能力，是很弱很弱的碱。
已知共轭酸碱对的KaΘ和KbΘ值的关系为：
Ka1Θ·Kb2Θ＝Ka2Θ·Kb1Θ＝KwΘ
∴可排出四种酸、碱强度相对大小的顺序：
酸性：HAc>H2P04->NH4+>HS-
碱性：Ac- §3.3电解质水溶液pH值的计算 3.3.1酸度与pH的概念 一、酸度定义 水溶液中H+浓度或OH- 浓度的大小反映了溶液的酸度或碱度的大小。水的离子积常数表明了H+浓度和OH- 浓度的相互关系。在强酸性或强碱性溶液中，其酸度可直接用H+浓度或OH-浓度来表示。酸度是指H+的浓度[H+]。当溶液中酸度较小时， [H+]很小，采用[H+]／cθ的负对数来表示，常简写成 pH＝—1g[H+] 与pH值的表示方法相同，pOH＝—1g[OH-] 二、关于pH值 常温下，在同一水溶液中，［H+］［OH-］＝Kwθ=1.0 ╳ 10-14 pH+pOH＝14 (1) pH范围通常为1～14，pH越大，酸性越强。 (2) pH有效数字位数不计算定位数字， 如，［H+］＝4.0 ╳10-4， pH＝4－lg4.00＝4－0.60=3.40，∴pH＝3.40为两位有效数字。 (3) 测定pH值最简便的方法是用pH试纸或酸碱指示剂，较精密的方法是用pH计。 掌握溶液的氢离子浓度与pH值的概念，在农业、医学、生物等领域具有重要意义。 3.3.2分布系数 从酸(或碱)的解离反应式可知，当共轭酸碱对处于平衡状态时，溶液中存在着多种酸碱组分，这些组分的浓度称为平衡浓度，各组分平衡浓度之和称为总浓度(或分析浓度)，通常以c0表示。 分布系数：某一组分的平衡浓度占总浓度的分数，称为分布系数，常以δ表示。 分布曲线：分布系数与溶液pH值之间的关系曲线称为分布曲线。 一、一元酸分布系数 醋酸在水溶液中总是存在着HAc和Ac－两种形式，这两种形式的浓度随溶液中的酸度变化而变化，它们的平衡浓度之和为醋酸的总浓度。设醋酸的总浓度为c0，则总浓度与HAc和Ac－的平衡浓度之间关系为 c0 ＝［HAc］＋［Ac－］ 设HAc和Ac－两种存在形式的分布系数分别为δ1和δ0，则有： ∵（） ∴ 1．某酸碱物质组分的分布系数，取决于该酸碱物质的各逐级Ka和溶液中H+的浓度，而与其总浓度无关。 2．分布系数的大小，能定量地说明溶液中各种酸碱组分的分布情况，且δ1＋δ0＝1，即各组分分布系数之和等于1。 3．己知分布系数δ和总浓度c0，便可求得溶液中酸碱组分在给定[H+]的平衡浓度。 P58图3－1给出了醋酸溶液中各种存在形式的分布系数与不同pH值时的分布曲线。讨论分布系数和分布曲线，不但在酸碱滴定中有重要意义，而且对了解配位滴定和沉淀滴定也是有用的。 二、二元酸的分布系数 草酸在溶液中以H2C2O4、HC2O4－及C2O42－三种形式存在，设草酸的总浓度为c0，则有， c0＝［H2C2O4］＋［HC2O4－］＋［C2O42－］ 以δ2、δ1、δ0分别表示H2C2O4、HC2O4－及C2O42－的分布系数，则 同理可求得 由以上可知只要知道溶液的总浓度和溶液pH值，就可求得各种存在形式的平衡浓度。 图3—2是草酸溶液中各种存在形式的分布系数与不同pH值时的分布曲线。此图较一元酸要复杂一些。如果是三元酸，例如磷酸，则情况更复杂一些。其它多元酸的情况可依此类推。 3.3.3质子平衡式与[H+]的计算 一、质子条件 酸碱反应的实质是质子转移反应，在这类反应中，酸给出质子的数目与碱接受质子的数目应该是相等的，这种质子转移的平衡关系及为质子条件。 1．列出质子条件的一般步骤是： 第一步选参考水平：一般选择溶液中大量存在并且参加质子转移的物质作为质子参考水平，即作为零标准。但在质子条件中一般不出现质子参考水平的组分。 第二步根据酸碱反应平衡和水的质子传递反应平衡，把得质子的组分列在一边，把失质子的组分列在另一边，根据得失质子的物质的量相等的原则列出等式。 2．一元酸质子平衡条件 对于一元弱酸HA在溶液中存在着下列解离平衡，选取溶液中大量存在的HA和H2O为参考水平， H3O+是得质子的，A－和OH－是失去质子的，得失质子的物质的量应该相等。则在水溶液中的质子平衡式为： 简写成 二、各类酸碱溶液pH计算 1．各类酸碱溶液pH计算最简式 应用质子条件，可以推导出酸碱体系中计算酸碱度的计算公式。在作具体计算时，可根据需要采用比较复杂的精确式或采用较简单并合理的近似式或最简式。 当酸的浓度很低或酸性较弱时，并且满足和，可用最简式对各类酸碱溶液进行pH计算，误差在为5％之内。 注意：上述最简式使用条件应满足和。 2．计算酸碱溶液pH使用上述公式时应遵循以下原则： （1）除了能够直接看出溶液体系是什么体系的之外，计算时应先写出反应的方程式及各物质的平衡浓度。（2）判断归类，看平衡体系属于何种类型酸碱，再选取相应公式进行pH计算。 （3）根据已知的KaΘ或KbΘ，按共轭酸碱关系求出所需的KbΘ或KaΘ，再代值求解。 例1已知HAc的pKa=4.74，求0.30mol?dm-3HAc溶液的pH值。 解： 符合两个简化的条件，可采用最简式计算 pH=2.64 例2 计算0.10mol?dm-3邻苯二甲酸氢钾溶液的pH值。 解：邻苯二甲酸氢钾的pKa1=2.89， pKa2=5.54，pK b2= 14－pKa1=14－2.89=11.11 从pKa2和 pK b2可知，邻苯二甲酸氢根离子的酸性和碱性都比较弱，可以认为[HA－]≈c 符合两个简化的条件，可采用最简式计算 pH=4.22 §3.4缓冲溶液 3.4.1同离子效应和缓冲溶液 一、同离子效应 解离平衡与所有的化学平衡一样，会随外界条件的改变而发生移动。 同离子效应：在弱电解质溶液的平衡体系中，加入与弱电解质含有相同离子的、易溶的强电解质时，使解离平衡发生移动，降低弱电解质解离作用，这种现象称为同离子效应。 例如，在 HAc溶液加入与HAc含有相同离子的强电解质NaAc固体，由于溶液中Ac－浓度的增大，会导致HAc电离平衡逆向移动。 若用甲基橙作指示剂，则溶液先呈现红色。加入NaAc之后，溶液则呈现黄色（甲基橙在微酸性和碱性环境中呈黄色），即溶液中氢离子浓度降低了，说明HAc的解离度降低。同样，在氨水溶液中加入NH4C1，会使溶液中OH－离子浓度降低，则NH3在水中的解离度降低。 按质子酸碱理论，若在分子酸溶液中加入共轭离子碱或分子碱溶液中加入共轭离子酸，就会产生同离子效应，使分子酸或分子碱的解离度降低。 例如：在0.100mol?dm-3 HAc溶液中，加入浓度为0.100moi?dm-3的NaAc，求此混合溶液中［H+］和HAc的电离度。 解：NaAc为强电解质，在水溶液中完全电离，∴由NaAc电离提供的［Ac－］＝0.100moi?dm-3设由HAc电离的［H+］＝x moi?dm-3 平衡浓度（moi?dm-3） 0.100 x 0.100+x 代入解离平衡常数定义式 ∵HAc的解离度很小，∴0.100－x≈0.100，0.100＋x≈0.100 ∴x≈ 此时HAc解离度 在未加NaAc时，在0.100moi?dm-3 HAc溶液中 此时HAc解离度 α1：α2＝1：75.4 所以加入NaAc使[H+]和α均降低。 在实际应用中，可利用同离子效应调节溶液酸碱性；也可控制酸根离子浓度，使某种金属离子沉淀出，而另一些金属离子不沉淀，进行分离提纯。 二、缓冲溶液 1．缓冲作用：如果在100cm3含有0.1mo1?dm-3HAc和0.1mo1?d m-3NaAc的混合溶液中，加入少量的HCl或NaOH，或稍加稀释时，溶液的pH值会稳定在4.7左右，几乎无变化。溶液的这种能抵抗外加少量强酸、强碱或稀释的影响，使pH值保持稳定的本领称为缓冲作用。具有缓冲作用的溶液称作缓冲溶液。 而如果在100cm3纯水中，加入0.1cm3的1mo1?dm-3的HCl溶液(或NaOH溶液)，就会使水的pH值由7降至3(或由7升至11)，说明水不能抵抗外来酸、碱的影响。 2．缓冲原理 现以HAc—NaAc组成的缓冲溶液为例说明缓冲作用的原理。 在HAc—NaAc溶液中，NaAc完全解离成Na＋和Ac－，由于同离子效应，使得HAc解离程度降低。该溶液的特点是溶液中存在大量的HAc和Ac－，即HAc和Ac－的浓度都比较大，也即弱酸和它的共轭碱浓度都比较大。溶液中存在如下平衡： 根据平衡移动原理，可解释为什么外加少量强酸、强碱或稀释时，缓冲溶液的pH值能基本保持稳定。 如果向该缓冲溶液中加入少量强酸，强酸解离出的H＋与大量存在的Ac－结合生成HAc，平衡向着生成HAc方向移动，[H+]几乎没有增加，pH几乎没有降低。保持了pH值的相对稳定。因为加入的[H+]是少量的，而Ac－浓度则要大得多，使得溶液中[Ac－]仅略有减小而[HAc]略有增加。Ac－充当缓冲溶液抗酸成分。 如果向该缓冲溶液中加入少量强碱，溶液中的[H+]和强碱解离出来的OH－结合生成弱电解质H2O。由于溶液中存在着大量的HAc分子，这时，HAc进一步解离以补充被少量OH－中和的[H+]，使平衡向着HAc解离的方向移动，达到新的平衡时，只是HAc浓度略有减小，Ac－浓度略有增加，溶液中[H+]浓度保持稳定，维持pH值几乎不变。HAc充当缓冲溶液抗碱成分。 如果向该缓冲溶液中加入少量水稀释，由于HAc和Ac－浓度同时以相同倍数稀释，HAc和Ac－浓度均减小，同离子效应减弱，促使HAc解离度增加，产生的[H+]可维持溶液的pH值几乎不变。 以上是弱酸和它的共轭碱组成的缓冲溶液具有缓冲作用的原理。用同样方法可说明弱碱及其共轭酸(如NH3一NH4＋)、多元酸及其共轭碱(如，HCO3－—一CO32-)组成的缓冲溶液的缓冲作用。 3.4.2缓冲溶液pH值计算 利用同离子效应和弱电解质的解离平衡原理，很容易得出计算缓冲溶液pH值的方法。 一、弱酸－弱酸盐类缓冲溶液pH值计算 如在弱酸－弱酸盐类溶液HA－A－体系中，以c0(HA)和c0(A－)分别表示弱酸及其共轭碱的初始浓度，达到平衡后，设体系中的IH＋]＝x mo1?dm-3，则 起始浓度／mo1?dm-3 c0(HA) 0 c0(A－) 平衡浓度／mo1?dm-3 c0(HA)－x x c0(A－) +x 由于x很小，所以c0(HA)－x≈c0(HA)，c0(A－) +x≈c0(A－) ∴ 写成通式： 或 由上述公式可知，在一定的缓冲溶液中，KaΘ一定，溶液pH的大小取决于[HA]／[A－]的比值(称缓冲对)。 二、弱碱－弱碱盐类缓冲溶液pH值计算 同理，由弱碱－弱碱盐（NH3H2O－NH4+）组成的缓冲溶液体系pH计算公式如下： 或 三、缓冲溶液pH计算公式通式 所以缓冲溶液pH计算公式通式可写成 3.4.3缓冲溶液的应用和选择 一、关于缓冲溶液应理解： 1．缓冲溶液的缓冲能力(或称缓冲容量)是有限度的。“有效必有限”。 加入少量的强酸或强碱时，溶液的pH值基本保持不变，如果加入的强酸或强碱浓度接近缓冲体系的共轭碱或共轭酸的浓度时，溶液就不再表现出缓冲作用。 2．缓冲溶液的缓冲能力大小与缓冲溶液中的共轭酸碱的浓度有关，共轭酸碱的浓度大，缓冲能力也大。组成缓冲溶液的共轭酸碱浓度一定时，共轭酸碱对浓度的比值接近于l时，缓冲能力强，所以通常此比值 在0.1～10之间。 3．由缓冲溶液pH计算公式可知，缓冲溶液的pH值主要取决于pKaΘ，还与共轭酸碱对的浓度的比值有关。 当共轭酸碱对的浓度的比值接近于1时，缓冲溶液的pH=pKaΘ；当共轭酸碱对浓度的比值在0.1~10之间改变时，则缓冲溶液的pH值在pKaΘ±1之间改变，这样就可选择pH与pKaΘ接近的缓冲物质，再通过共轭酸碱对浓度的比值来调节到所需pH范围。 4．缓冲溶液应用很广。不同的缓冲溶液只有在不同的pH值范围内才有缓冲作用，所以要根据需要来选择缓冲物质。 二、常见的几种缓冲溶液的pH值范围： HAc－NaAc pH＝3.6~5.6 NH3H2O－NH4Cl pH＝8.3~10.3 H3BO3－Na2B4O7 pH＝7.2~9.2 缓冲溶液的特点是能控制溶液的pH值。在生命活动中也具有重要意义，人体血液就是H2CO3一HC03－，H2PO4－一HPO42-等组成的缓冲体系，使血液的pH值维持在7．4左右。若人体血液的pH<7.0或pH>7.8时，就发生了酸中毒或碱中毒。 三、计算题 例1、将pH=2.53的HAc溶液与pH＝13.00的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH是多少？ 解：pH=2.53的HAc溶液浓度为 ∴ pc=0.3 c=0.5 mo1?dm-3 而pH＝13.00的NaOH溶液的浓度为c OH-=0.1 mo1?dm-3 ∴混合后HAc过量，形成HAc－NaAc缓冲溶液，体系中生成的NaAc浓度为0.1∕2＝0.05 mo1?dm-3 剩余的HAc浓度为(0.5-0.1) ∕2 =0.2 mo1?dm-3 ∴该缓冲溶液体系pH为 例2、烧杯盛有20.00cm3的0.100 mo1?dm-3的NH3H2O， （1）加入10.00cm3的0.100 mo1?dm-3的HCl后溶液的pH为多少？ （2）加入20.00cm3的0.100 mo1?dm-3的HCl后溶液的pH为多少？ 解： (1)反应前NH3H2O的摩尔数为 反应前HCl的摩尔数为 ∴NH3H2O过量，而生成NH4Cl的摩尔数为，在体系中形成NH3H2O－NH4Cl缓冲溶液，且体系中NH3H2O和NH4Cl的浓度相等。按照缓冲体系pH计算公式则有： （2）20.00cm3的0.100 mo1?dm-3的HCl与20.00cm3的0.100 mo1?dm-3的NH3H2O反应后，生成NH4Cl的溶液，体系为强酸弱碱盐体系， 例3、10.0 cm-30.200mol?dm-3 HAc的溶液与5.5cm-30.200mol?dm-3的NaOH溶液混合，求该混合液的pH值。pK a=4.74 解： 加入HAc的物质的量为 加入NaOH物质的量 反应后生成Ac－的物质的量为，∴溶液中Ac－的浓度为 剩余的HAc物质的量为， ∴溶液中剩余的HAc浓度为 pH=4.83 §3.5配位平衡及其移动 3.5.1配位化合物的基本概念 一、配合物定义 配合物是由可提供孤对电子的一定数目的离子或分子（统称为配体）和接受孤对电子的原子或离子（统称为形成体）按照一定组成和空间构型所形成的化合物。简而言之，配合物是由形成体与配体以配位键结合而成的复杂化合物。 如：［Cu（NH3）4］SO4 K4［Fe（CN）6］及［Ni（CO）4］等 二、配合物的组成 配合物是由配离子与带有异种电荷的离子组成的中性化合物。配离子是由中心离子(或原子)和一定数目的中性分子或离子组成的复杂离子，这是配合物的内界，通常写在方括号内。不在内界的其它离子构成配合物的外界。有的配合物没有外界。 例如： ［Cu （N H3）4］ SO4 配位原子配位数 中心离子配位体 内界外界 配合物 再如： ［Ni （C O） 4 ］ 配位原子配位数 中心原子配体 配合物 1．形成体： 中心离子(或原子)是配合物的形成体。它直接接受配体的孤对电子，所以必须具有空轨道，是配合物的核心部分。常见的形成体是金属离子(或原子)，最常见的是过渡金属离子(或原子)。少数高氧化态的非金属元素也可作为配合物的形成体，如［BF4]－、［SiF6］2-等。 2．配体和配位原子： 配体：是可提供孤对电子的分子或离子，如NH3、H20、F－、C1－、Br－、I－、OH－'、CN－、CO、SCN－、H2N －CH2－CH2－NH2(乙二胺，简写为en)等。 配位原子：配体中直接提供孤对电子与中心离子成键的原子叫配位原子。 根据配体中配位原子数的多少，可将配体分为单齿配体和多齿配体。 单齿配体：一个配体中只含一个配位原子，如F、Cl－、NH3、H2O等。 多齿配体：一个配体中含有两个或两个以上配位原子的配体，它们与中心离子(或原子)形成多个配位键，成环状结构的配合物。这类配体多数为有机化合物，其中较为简单和常见的是乙二胺(en)：H2N－CH2－CH2－NH2 有机配体特别是氨羧配体中含有配位能力很强的氨氮和羧氧，如含有6个配位原子的配体乙二胺四乙酸 (EDTA)能与多数金属离子形成稳定的可溶性配合物。 3．螯合物 配合物的种类繁多，目前一般按中心离子(或原子)与配体之间的键合情况大致可分为简单配合物与螯合物。 简单配合物：由一个中心离子(或原子)与单齿配体形成，如K2[PtCl6]、[Ag(NH3)2]C1、Fe(H2O)6]C13等。 螯合物：由中心离子(或原子)与多齿配体形成，具有环状结构，如：Cu2+与两个乙二胺形成有两个五原子环的螯合物。 另外还有多核配合物，羰基配合物和不饱和烃配合物等。 4．配位数： 一个中心离子(或原子)所能结合的配位原子的总数称为该中心离子(或原子)的配位数。 注意：配位数不同于配体数，因为有单齿配合物与多齿配合物之分。对于某一中心离子常表现出有一个特征配位数，且多为偶数。一般常见的有2、4、6、8，最常见的是4和6。 中心离子中心离子电荷配位数 Ag+ Cu+ +1 2 Cu2+ Pb2+ Zn2+ Hg2+ +2 4 Fe2+ Fe3+ Co2+ Co3+ Cr3+ +3(+2 +4) 6 5．配离子电荷 配离子的电荷＝中心离子的电荷和配体电荷的代数和， 如：[C O（NH3）5Cl ]n，配离子电荷为＋3＋0＋（－1）＝＋2 也可由外界离子电荷确定配离子电荷，如[C O（NH3）5Cl ]n Cl2，则n=2 有时二者电荷的代数和为零，就不带电荷，此时配合物无外界，如［Ni（CO）4］。 三、配位化合物的化学式与命名 1．配合物化学式书写 书写配合物化学式时，阳离子在前，阴离子在后。 如：［Co（NH3）2Cl4］－ K4［Fe（CN）6］ 2．配合物的命名 （1）命名配位化合物时，阴离子为简单离子的配位化合物称为“某化某”，阴离子为复杂离子的配位化合 物称为“某酸某”，外界为H+称某酸。 如： CuSO4 [Cu（NH3）4]SO4 K4［Fe（CN）6］均称为某酸某 KCl ［Co（NH3）6］Cl3均称为某化某 H2［SiF6］称为六氟合硅（Ⅳ）酸 （2）配合物的配位个体命名顺序 命名时应遵循的总原则：先阴离子，后中性分子，配体和中心离子间加“合”字。 即（二、三┄┄┄）阴离子配体?中性分子配体合中心离子（或原子）（用罗马数字标明氧化值）详细来说即 a配体个数用二、三、四等大写数字标出 b配体间用“?”号隔开 c阴离子命名顺序：简单离子、复杂离子、有机离子，同类离子按配位原子元素符号的英文字母顺序排列。 中性分子命名顺序：氨、水、无机分子、有机分子 d中心离子需用带括号的罗马数字标出中心离子的氧化数，零价可不标 如： K4［PtCl6］六氯合铂（Ⅱ）酸钾 K2［HgI4］四碘合汞（Ⅱ）酸钾 ［Co（NH3）3H2Ocl2］Cl （一）氯化二氯?三氨?一水合钴（Ⅲ） ［Pt（NH3）4（NO2）Cl］CO3碳酸一氯?一硝基?四氨合铂（Ⅳ） ［Fe（CO）5］五羰基合铁 四、练习： 化学式名称配体配位原子中心离子氧化值配位数 ［Pt（NH3）2Cl2］二氯?二氨合铂（Ⅱ） Cl－、NH3 Cl、N ＋2 4 ［Co（NH3）5Cl］Cl2二氯化一氯?五氨合钴（Ⅲ） Cl－、NH3 Cl、N ＋3 6 ［Cu（NH3）4］［PtCl4］四氯合铂（Ⅱ）酸四氨合铜（Ⅱ） Cl－、NH3 Cl、N ＋2，＋2 4 Cu［SiF6］六氟合硅（Ⅳ）酸铜 F－ F ＋4 6 ［Pt（en）Cl2］二氯?乙二胺合铂（Ⅱ） en N ＋2 2 3.5.2配离子解离平衡稳定常数和不稳定常数 一、配离子解离平衡 配合物的内界与外界在水溶液中的解离类似于强电解质的解离，即外界在水溶液中全部电离，而内界中的中心原子与配位体之间的解离与弱电解质的解离类似，即只发生部分解离。 例如： 由上述平衡可知，配离子解离常数（也称不稳定常数）K不稳Θ为 （1）浓度为平衡浓度，K不稳Θ越大，表示配离子越不稳定，越容易解离，所以该常数称为配离子的不稳定常 数。。 （2）配离子的解离是可逆的。并且多配体的配离子在水溶液中是分步解离的。 根据多重平衡规则 K不稳Θ＝K d1Θ? K d2Θ? K d3Θ? K d4Θ 二、配离子稳定常数 实际上，配离子的形成也是分级的。如[Cu(NH3)4]2＋也存在着各级配位生成平衡，相应的平衡常数以K f1 Θ、K f2Θ、K f3 Θ、K f4 Θ表示，称配离子的逐级生成常数。 β4Θ叫做配离子的稳定常数或累积稳定常数，同样有 β4Θ＝K f1Θ?K f2Θ?K f3Θ?K f4Θ 且β4Θ＝1∕K不稳Θ 对同类型的配离子(MLn)来说，累积稳定常数β4Θ越大，表示配离子越稳定；反之，越不稳定。一些常见配离子的稳定常数见附录V。 3.5.3配离子稳定常数的应用 一、配体过量时配合物溶液有关离子浓度计算 一般配离子的各级生成常数彼此相差不太大，例如，[Cu(NH3)4]2+的各级生成常数K fjΘ(j=1、2、3、4)分别为。严格讲在计算配合物溶液中各离子浓度时，必须考虑各级配离子的存在。但由于计算很麻烦，在实际工作中一般使用过量的配位剂，让配位体过量，即T L(配位体总浓度)>>T M (中心离子总浓度)，使中心离子绝大部分处在高配位数状态，而其它低配位数的各级配离子可忽略不计。 例1：计算溶液中与的[Cu(NH3)4]2＋和1.0mol?dm-3 NH3处于平衡状态时，游离的Cu2+的浓度。(K不稳Θ=) 解：设平衡时解离出的［Cu2＋］＝x mol?dm-3 反应前∕mol?dm-3 1.0 平衡时∕mol?dm-3－x x 1.0+4x ∵K不稳Θ=很小，可进行近似计算， 例2：在50.00 ml 的2.00 mol?dm-3的en溶液中，加入50.00 ml 的0.20 mol?dm-3的Ni2+溶液，求平衡溶液中Ni2+离子的浓度。已知 解：混合后未反应前各物质的浓度（因为是等体积混合）为： C en=1.00 mol?dm-3 C Ni2+=0. 10 mol?dm-3 ∵C en?? C Ni2+，且en与 Ni2+生成的［Ni（en）3］2＋配离子很稳定，及过量的en存在同离子效应等原因， ∴可近似认为Ni2+全部形成配合物，然后再考虑［Ni（en）3］2＋配合物的解离。 即先生成0.1 mol?dm-3［Ni（en）3］2＋配合物，则剩余的en浓度为 设［Ni（en）3］2＋配离子解离平衡时C Ni2+=x mol?dm-3 （注意＊＊此处不要设生成的配离子为未知的量） 反应前∕mol?dm-3 0.1 1－0.1╳3 平衡时∕mol?dm-3 0.1－x x 1－0.1╳3 + 3x ∵很大，且en过量，∴x很小，可进行近似计算。 即0.1－x≈0.1 1－0.1╳3 + 3x≈0.7 ∴ 小结： 1．上述两题计算均忽略了配离子的分级解离，其条件是配体总浓度远远大于中心离子总浓度。 2014高考化学专题复习——离子反应方程式、离子共存 例1、（2010江苏卷）6．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A ．pH=1的溶液中：2+Fe 、3NO -、24SO - 、Na +B ．由水电离的( )141H 110mol L c +--=??的溶液中：2+Ca 、K +、Cl -、3HCO - C ．()()12H /OH 10c c +-=的溶液中：4NH +、3Al +、3 NO - 、Cl - D ．()31Fe 0.1mol L c +-=?的溶液中：K +、ClO -、24SO - 、SCN - 例2、（2010上海卷）9．下列离子组一定能大量共存的是 A ．甲基橙呈黄色的溶液中：I -、Cl -、NO 3-、Na + B ．石蕊呈蓝色的溶液中：Na +、AlO 2-、NO 3-、HCO 3- C ．含大量Al 3+的溶液中：K +、Na +、NO 3-、ClO - D ．含大量OH 一的溶液中：CO 32-、Cl -、F -、K + 例3、（09江苏卷）7、在下列各溶液中，离子一定能大量共存的是 A ．强碱性溶液中：+K 、3+Al 、-Cl 、2-4SO B. 含有0.1 mol·L -1 3+Fe 的溶液中：+K 、2+Mg 、-I 、-3NO C. 含有0.1 mol·L -12+Ca 溶液在中：+Na 、+K 、2-3CO 、-Cl D . 室温下，pH=1的溶液中：+Na 、3+Fe 、-3NO 、2-4SO 例4、（09四川卷）8、在下列给定条件的溶液中，一定能大量共存的离子组是 A.无色溶液：2Ca +、、H +、Cl -、3HSO - B.能使pH 试纸呈红色的溶液：Na +、NH +4、I -、3NO - C.FeCl 2溶液：K +、、Na +、、24SO -、、2AlO - D . () Kw c H +=0.1 mol/L 的溶液：Na +、K +、23 SiO - 、3NO - 2、离子反应方程式书写问题 所涉及反应类型多为复分解反应和溶液中氧化还原反应，填空题或综合题中一般要求直接书写离子反应方程式，选择题中主要是以判断正误的形式考查，其书写出错的原因主要包括： （1）氧化还原型反应错因 ①反应不符合事实，即产物不合理 ②电荷不守恒 ③原子不守恒 ④漏掉部分反应 ⑤与量有关的反应“少量”“过量”没有考虑量的不同反应不同 （化学）高考化学易错题专题三化学离子反应(含解析)含解析 一、高中化学离子反应 1．某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl 3溶液中含有的Mg 2＋、K ＋杂质离子并尽可能减少AlCl 3的损失。 ，下列说法正确 的是( ) A ．NaOH 溶液可以用氨水来代替 B ．溶液a 中含有Al 3＋、K ＋、Cl －、Na ＋、OH － C ．溶液b 中只含有NaCl D ．向溶液a 中滴加盐酸需控制溶液的pH 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A ．用氨水，则Mg 2+、Al 3+均转化为沉淀，不能分离，则不能用氨水代替NaOH ，A 错误； B ．Al 3+与过量NaOH 反应，溶液a 中含AlO 2-、K +、Cl -、Na +、OH -，B 错误； C ．K +、Cl -、Na +在整个过程中不参加反应，则溶液b 中含KCl 、NaCl ，C 错误； D ．因氢氧化铝能溶于盐酸，则向溶液a 中滴加盐酸需控制溶液的pH ，D 正确； 答案选D 。 【点睛】 本题考查混合物分离、提纯实验方案的设计，为高频考点，把握实验流程中发生的反应为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意氢氧化铝的两性。 2．下列反应的离子方程式正确的是( ) A ．红褐色固体3Fe(OH)全部溶于氢碘酸：332Fe(OH)3H Fe 3H O ++ +=+ B ．水杨酸溶于3NaHCO 溶液中： C ．将等浓度的2Ba(OH)溶液与4NaHSO 液按体积比2:3混合： 224422Ba 2SO 3H 3OH 2BaSO 3H O +- +-+++=↓+ D ．洁厕灵(含HCl )与84消毒液混合后产生氯气：2Cl H ClO Cl OH -+-- ++=↑+ 【答案】C 高考真题分类汇编（化学）：专题5 离子反应 一.单选题 1.（2017?海南）能正确表达下列反应的离子方程式为（） A. 用醋酸除去水垢：2H++CaCO3=Ca2++CO2↑+H2O B. 硫化亚铁与浓硫酸混合加热：2H++FeS=H2S↑+ Fe2+ C. 向硫酸铝溶液中滴加碳酸钠溶液：2Al3++3 =Al2(CO3)3↓ D. 用氢氧化钠溶液吸收工业废气中的NO 2：2NO2+2OH-= + + H2O 2.（2017?海南）在酸性条件下，可发生如下反应：+2M3++4H 2O= +Cl-+8H+，中M 的化合价是（） A. +4 B. +5 C. +6 D. +7 二.综合题 3.（2017?天津）（14分）H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害，工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放，回答下列方法中的问题． Ⅰ．H2S的除去 方法1：生物脱H2S的原理为： H2S+Fe2（SO4）3═S↓+2FeSO4+H2SO4 4FeSO4+O2+2H2SO42Fe2（SO4）3+2H2O (1)硫杆菌存在时，FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍，该菌的作用是________． (2)由图1和图2判断使用硫杆菌的最佳条件为________．若反应温度过高，反应速率下降，其原因是 ________． (3)方法2：在一定条件下，用H2O2氧化H2S 随着参加反应的n（H2O2）/n（H2S）变化，氧化产物不同．当n（H2O2）/n（H2S）=4时，氧化产物的分子式为________． (4)Ⅱ．SO2的除去 方法1（双碱法）：用NaOH吸收SO2，并用CaO使NaOH再生 NaOH溶液Na2SO3溶液 写出过程①的离子方程式：________；CaO在水中存在如下转化： CaO（s）+H2O （l）═Ca（OH）2（s）?Ca2+（aq）+2OH﹣（aq） 从平衡移动的角度，简述过程②NaOH再生的原理________． (5)方法2：用氨水除去SO2 已知25℃，NH3?H2O的K b=1.8×10﹣5，H2SO3的K a1=1.3×10﹣2，K a2=6.2×10﹣8．若氨水的浓度为 2.0mol?L﹣1，溶液中的c（OH﹣）=________mol?L﹣1．将SO2通入该氨水中，当c（OH﹣）降至1.0×10﹣7mol?L﹣1时，溶液中的c（SO32﹣）/c（HSO3﹣）=________． 4.（2017?新课标Ⅲ）（15分）重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeO?Cr2O3，还含有硅、铝等杂质．制备流程如图所示： 回答下列问题： (1)步骤①的主要反应为：FeO?Cr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2上述反应配平后FeO?Cr2O3与NaNO3的系数比为________．该步骤不能使用陶瓷容器，原因是________． (2)滤渣1中含量最多的金属元素是________，滤渣2的主要成分是________及含硅杂质． (3)步骤④调滤液2的pH使之变________（填“大”或“小”），原因是________（用离子方程式表示）． 酸碱中和反应教学设计方案 酸碱中和反应教学设计 1.教材分析 本课题从实验入手来介绍中和反应。酸和碱之间发生的中和反应在实际生活中有广泛的应用，所以，教材没有简单将它作为酸或碱的性质来介绍，而是专门编成一个课题来说明。为了说明中和反应的产物，简单介绍了盐的概念。关于中和反应的应用，教材从酸碱性的角度说明了它在实际中的应用价值，并引出了溶液的酸碱度pH及其应用。教材安排的3个活动与探究，目的是通过学生的亲身体验，增强对这部分知识的认识。 2.教学目的 知识与技能 （1）知道酸和碱发生的中和反应。 （2）了解中和反应在实际中的应用。 过程与方法 （1）通过自主探究，培养学生发现问题.解决问题的能力和动手能力。 （2）通过讨论交流，培养学生收集处理信息的能力和良好的学习习惯。 情感态度与价值观： （1）进一步增强学习化学的兴趣。 （2）培养学生实事求是的科学精神。 （3）体会化学与社会的密切关系，增强学生对社会的责任感。 3. 教学重点 （1）中和反应及其应用。 （2）认识溶液酸碱度的表示方法—pH。 4.教学难点 （1）中和反应的理解和应用。 （2）酸碱性和酸碱度的区别。 二、教学方法分析 1. 通过在氢氧化钠溶液中加入盐酸的实验探究，掌握使用胶头滴管等实验的操作，强化实验及生活中安全意识。 2.通过同学间的合作探究—寻找身边物质测其pH，学会如何利用和开发身边的物质进行科学探究。 3.通过测定一些液体的pH,学会区分身边一些物质的酸碱性强弱。 三、学生学情分析 根据学生的认知特点，从学生的实验探究开始，让学生自己动手去尝试实验成功的喜悦从而知道酸碱能反应，进一步强调这类反应是中和反应。教材放眼于实际生活，使学生将所学知识与日常生活紧密联系，给学生留下深刻印象。在学生了解了pH和溶液酸碱性的关系后，自己用pH试纸去测定实验室和身边物质的pH，增加了课堂趣味性也巩固了学生的记忆。后面通过“溶液酸碱度对头发的影响”这个家庭小实验指导我们在生活中应如何选择合适的洗发水，这种学以致用的手法更能激发学生的学习兴趣。 四、教学媒体：电脑平台 实验仪器：试管.胶头滴管.玻璃棒.表面皿 实验药品：NaOH溶液.盐酸溶液.酚酞溶液.稀硫酸溶液 实验用品：pH试纸.纸巾.标准比色卡 课时安排：1课时（时间安排：中和反应15分钟，中和反应的应用10分钟，溶液酸碱度的表示方法──pH10分钟，布置家庭小实验和课堂小结5分钟，随堂练习和布置作业5分钟） 五、教学过程 来源：人教网 高考化学离子反应解题技巧及练习题 一、高中化学离子反应 1．现有一混合物的水溶液，可能含有以下离子中的几种：K +、NH 4+、Cl -、Mg 2+、Ba 2+、CO 32-、SO 42-，现取三份各100 mL 溶液进行如下实验： 第一份加入AgNO 3溶液有沉淀产生；第二份加足量NaOH 溶液加热后，收集到0.08 mol 气体；第三份加足量BaCl 2溶液后，得到干燥沉淀12.54 g ，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为4.66 g 。以下结论正确的是（ ） A ．该混合液中一定含有：K +、NH 4+、CO 32-、SO 42-，可能含Cl - B ．该混合液中一定含有：NH 4+、CO 32-、SO 42-，可能含K +、Cl - C ．该混合液中一定含有：NH 4+、CO 32-、SO 42-，可能含Mg 2+、K +、Cl - D ．该混合液中一定含有：NH 4+、SO 42-，可能含Mg 2+、K +、Cl - 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】 第一份：第一份加入AgNO 3，溶液有沉淀产生，说明溶液中可能存在：Cl ?、CO 32?、SO 42?； 第二份：加足量NaOH 溶液加热后生成的0.08mol 气体为氨气，则溶液中一定含有NH 4+，且物质的量为0.08mol ； 第三份：能够与氯化钡生成白色沉淀的为碳酸根离子或硫酸根离子，根据题中信息可知4.66g 为硫酸钡，12.54g 为硫酸钡和碳酸钡的混合物，因此一定不存在Mg 2+、Ba 2+。()244 4.66g n BaSO =n SO ==0.02mol 233g/mol ()－，碳酸钡的物质的量为：12.54g-4.66g =0.04mol 197g/mol （）；再根据电荷守恒，正电荷为：n (+)=n (NH 4+)=0.08mol ；负电荷：n (-)=2n (CO 32?)+2n (SO 42?)=0.12mol ，故一定有K +，至少0.04mol ；根据以上分析可知，溶液中一定存在：K +、NH 4+ 、CO 32?、SO 42?，可能含有Cl ?，若存在氯离子，钾离子的物质的量大于0.04mol ；若不存在氯离子，钾离子的物质的量为0.04mol ，所以A 正确。故答案选：A 。 【点睛】 离子推断问题有定量计算时可根据电荷守恒，得出是否存在某些离子。 2．常温下，有c （H +）=0.1mol/L 的某溶液中可能有Na +、Fe 3+、Fe 2+、I ﹣、Cl ﹣、CO 32﹣中的某几种，现取100mL 该溶液进行如下实验：已知氧化性Fe 3+>I 2，根据实验结果，下列判断正确的是（ ） 1．【2017江苏卷】下列指定反应的离子方程式正确的是 A．钠与水反应：Na +2H2O Na++2OH– + H2↑ B．电解饱和食盐水获取烧碱和氯气：2Cl–+2H2O H2↑+Cl2↑+2OH– C．向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸：Ba2++OH– + H+ + BaSO4↓+H2O D．向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水：Ca2+++OH–CaCO 3↓+H2O 【答案】B 【名师点睛】判断指定反应的离子方程式是否正确，通常从以下几个方面进行：①从反应原理进行判断，如反应是否能够发生、反应能否生成所给产物、反应是否可逆等。②从物质存在形态进行判断，如电解质的拆分是否正确、是否正确表示了难溶物和气体等。 ③从守恒角度进行判断，如是否遵循电荷守恒、质量守恒、氧化还原反应中电子转移守 恒等。④从反应条件进行判断，如是否标注了必要的条件，是否关注了反应物的量对参加反应的离子种类及其反应产物的影响（如本题D选项中的足量石灰水）等。⑤从反应物的组成及反应物之间的配比进行判断，如本题中C选项硫酸和氢氧化钡分别为二元酸和二元碱。 2．【2017江苏卷】常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A．无色透明的溶液中：Fe3+、Mg2+、SCN–、Cl– B．=1×10 ?12的溶液中：K+、Na +、、 C．c(Fe2+) =1 mol·L?1的溶液中：K+、、、 D．能使甲基橙变红的溶液中：Na+、、、 【答案】B 【解析】A．Fe3+和SCN?会发生反应生成血红色的配合物，A错误；B．根据K W可以求出c(OH?)=0.1mol/L，溶液显碱性，这4种离子可以大量共存，B正确；C．Fe2+还原性较 第四节酸碱中和反应 [教学目标] 知识和技能： 1、认识中和反应的实质，学会利用中和反应来改变溶液的酸碱性。 2、初步学会借助酸碱指示剂判断物质是否发生化学反应。 3、了解中和反应的应用 过程和方法： 通过对酸和碱反应的探究，提高发现和提出问题的能力。培养学生通过实验、观察、分析的方法获取信息的能力。培养学生概括、归纳的能力。 情感态度和价值观： 让学生体验到实验探究过程中的乐趣。增强学生的学习兴趣。 [重点、难点]中和反应的实质，物质是否发生化学反应的判断 [教学课型及课时] 1.新授课 2.一课时 [教学准备]多媒体课件的制作；多媒体演示台、学生分组实验的准备。 [教学方法] 创设情景导入课题，启发诱导学生提出问题、分析问题、解决问题；讨论、归纳、讲授与实验相结合 [仪器和药品] 盐酸、氢氧化钠、石灰水、石蕊、酚酞、PH试纸、 玻璃棒、试管、烧杯、PH计。 [教学步骤] 1.创设问题情境，引出课题 师：在家发面蒸馒头时，如果面发大了酸了，该怎么办呢？ 同学们会说出一些方法，有的同学会说出：加一些碱。 师：为什么加一些碱可以去掉酸味呢？ 其他的酸和碱之间是否也能发生化学反应呢？ 引出课题并板书课题。 [板书] 一、中和反应 2、学习过程 [演示实验］： 在5％的氢氧化钠溶液中，加入5％的稀盐酸。请同学们观察实验现象，并说说看到的现象和自己猜想？ [学生回答］现象不明显。可能不反应，也可能反应了。 师：你能根据现有的仪器和药品，设计实验来验证你的猜想吗？ 同学们看课本 请同学们以四人小组为单位利用所给的仪器和药品，讨论、设计实验方案。验证你的猜想。 讨论后选择你认为最好的方案进行实验。 （教师巡视学生的操作，） [交流共享］汇报实验结果及结论。 [归纳总结］盐酸和氢氧化钠之间发生了化学反应。那么其他的酸和碱能发生反应吗？ [问题思考］引导学生总结：以上实验说明酸和碱能不能发生反应？那你知道酸和碱到底是怎样反应的？生成了哪些新物质？ [动画演示］： 盐酸溶液中含有自由移动的H+和Cl-；氢氧化钠溶液中含有自由移动的Na+和O H-。 [学生观察后回答]：反应前一共有几种离子，而两瓶溶液混合后，什么离子不见了？生成了什么新物质？ 学生观察、讨论后说出观察的结果 师生归纳：酸与碱反应时，酸溶液中的氢离子和碱溶液中的OH—互相结合成了中性的水，当二者恰好完全反应时溶液呈中性。 引导由学生说出：上述反应的实质是H＋和OH—结合生成水。 [学生活动］：你能不能根据反应原理及动画展示写出盐酸和氢氧化钠反应，盐酸与氢氧化钙反应的化学方程式？ （由两生上讲台上书写） [引导发现］请同学们观察这两个反应，生成的化合物是不是酸？是不是碱？ 高中化学离子反应试题经典及解析 一、高中化学离子反应 1．向含有FeBr2溶液中通入一定量的Cl2(还原性：Fe2＋＞Br-)，表示该反应的离子方程式肯定错误的是（） A．2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl- B．10Fe2＋+2Br-＋6Cl2=10Fe3++Br2＋12Cl- C．2Br-＋Cl2=Br2＋2Cl- D．2Fe2＋＋4Br-＋3Cl2=2Br2＋2Fe3＋＋6Cl- 【答案】C 【解析】 【分析】 还原性：Fe2＋＞Br-，则向含有FeBr2溶液中通入一定量的Cl2时，氯气先与Fe2＋反应，后与Br-反应。 【详解】 A.当通入少量的氯气时，氯气只与亚铁离子反应，其反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl-，故A正确； B.当溴化亚铁与氯气5:3反应时，其反应的离子方程式为10Fe2＋+2Br-＋6Cl2=10Fe3++Br2＋12Cl-，故B正确； C.由分析可知，氯气先与亚铁离子反应，所以离子方程式中一定有亚铁离子参与，故C错误； D.当通入过量氯气时，氯气能将亚铁离子和溴离子都氧化，反应的离子方程式为2Fe2＋＋4Br-＋3Cl2=2Br2＋2Fe3＋＋6Cl-，故D正确； 综上所述，答案为C。 2．有一固体混合物，可能由K2CO3、NaNO2、FeCl3、KClO3、AgNO3混合而成，为检验它的成分，做了如下实验：取固体加入足量的稀硝酸中，搅拌充分反应，得到无色透明溶液，同时有黄绿色气体和白色沉淀生成(已知NaNO2不能被稀硝酸氧化）。根据以上实验现象，你认为以下判断正确的是 A．一定含有KClO3、AgNO3、NaNO2，不能肯定是否含有氯化铁 B．一定含有KClO3，且在反应过程中被还原生成了两种还原产物 C．另取适量固体加水溶解，若出现白色沉淀，即可证明K2CO3的存在 D．将反应产生的气体通入少量澄清石灰水，若有无沉淀出现，即可证明K2CO3不存在【答案】B 【解析】 【分析】 取固体加入足量的稀硝酸中，搅拌，充分反应，得到无色透明溶液，则一定不含FeCl3；同时有黄绿色气体和白色沉淀生成(已知NaNO2不能被稀硝酸氧化），只能是酸性溶液中KClO3把NaNO2氧化为NaNO3，本身被还原为黄绿色气体氯气，则一定含有KClO3，同时有 【化学】高考化学离子反应解题技巧分析及练习题(含答案) 一、高中化学离子反应 1．某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3溶液中含有的Mg2＋、K＋杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失。 ，下列说法正确 的是( ) A．NaOH溶液可以用氨水来代替 B．溶液a中含有Al3＋、K＋、Cl－、Na＋、OH－ C．溶液b中只含有NaCl D．向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A．用氨水，则Mg2+、Al3+均转化为沉淀，不能分离，则不能用氨水代替NaOH，A错误；B．Al3+与过量NaOH反应，溶液a中含AlO2-、K+、Cl-、Na+、OH-，B错误； C．K+、Cl-、Na+在整个过程中不参加反应，则溶液b中含KCl、NaCl，C错误； D．因氢氧化铝能溶于盐酸，则向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH，D正确； 答案选D。 【点睛】 本题考查混合物分离、提纯实验方案的设计，为高频考点，把握实验流程中发生的反应为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意氢氧化铝的两性。 2．某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验： ①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体全部溶解； ②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。 该白色粉末可能为 A．NaHCO3、Al（OH）3B．AgCl、NaHCO3C．Na2SO3、BaCO3 D．Na2CO3、CuSO4 【答案】C 【解析】 【详解】 A． NaHCO3、Al（OH）3中加入足量稀硫酸有气泡产生，生成硫酸钠、硫酸铝、二氧化碳 课题2 酸和碱的中和反应 教学目标 1．知识与技能 (1)知道酸和碱之间发生的中和反应。 (2)了解酸碱性对生命活动和农作物的影响，以及中和反应在实际中的应用。 (3)会用PH试纸检验溶液的酸碱性。了解溶液的酸碱度在实际中的意义。 2．过程与方法 (1)会用分析、归纳的方法对有关信息加工处理。 (2)会用观察的方法辨析事物。 3．情感态度与价值观 (1)学习化学应理论联系实际。 (2)进一步增强学习化学的兴趣。 教学重点 1．酸碱之间的中和反应。 2．用pH试纸检验溶液的酸碱性。 教学难点 中和反应的探究过程 教学方法 观察、分析、归纳、联系生活、活动实践。 教具准备 教师用具；投影仪、pH试纸。 学生用具：仪器，烧杯，滴管、玻璃棒、玻璃片、纸巾、pH试纸、标准比色卡、线。 药品：氢氧化钠溶液、酚酞溶液、稀盐酸、稀硫酸、橘汁、糖水、牛奶、番茄汁、肥皂水，汽水、自来水、洗洁精、醋、酱油、头发样品、五种不同pH的溶液。 课时安排 2课时 第一课时：中和反应及其应用。 第二课时；溶液酸碱度的表示方法。 教学过程 第一课时 [引入提问]酸、碱各自具有一些化学性质，那酸与碱之间会发生化学反应吗? [学生)1．能2．不能 [教师]能否反应，我们应用事实说话，请同学们进行下面的活动与探究。 [活动与探究](投影展示) (1)如图所示。在烧杯中加 入10mL氢氧化钠溶液，滴人几 滴酚酞溶液。再用滴管慢慢滴 人稀盐酸，并不断搅拌溶液， 至溶液颜色恰好变成无色为 止。 (2)取2滴上述反应后的无 色溶液滴在玻璃片上，使液体蒸发，观察玻璃片上的现象。 [教师强调]1.用滴管滴入盐酸时要缓慢，一滴一滴加入，以便观察实验现象。 2．在向氢氧化钠溶液中滴盐酸时，要边滴边搅拌。 [学生活动] [讨论]玻璃片上的物质是氢氧化钠吗?为什么? [学生总结]氢氧化钠是碱，其溶液能使酚酞溶液显示红色，随着盐酸的加入，红色逐渐消失变成无色。所以此时的溶液肯定不是碱性溶液。玻璃片上的白色物质是溶液中新生成的溶质。 [讲解](借助FLASH动画展示反应过程) 在上面的实验中，发生了这样的反应： NaOH+HCI=NaCl+H2O [介绍]其他的酸和碱也能发生类似的反应。 例：Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O 2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+2H2O [设问]试总结上述三个反应的特点。 [讨论] [学生发言] [教师总结]三个反应都生成水，另一种产物(氯化钠、氯化钙、硫酸钠)都是由金属离子和相应的酸根离子构成的，我们把这类化合物叫做盐。我们把这类化学反应叫做中和反应·。 [板书]一、中和反应 1．中和反应；酸与碱作用生成盐和水的反应。 2．盐；在水溶液中能解离出金属离子和酸根离子的化合物。 [过渡]理解了中和反应的概念，下面我们看几则资料。 [投影] 1．改变土壤的酸碱性 根据土壤情况，可以利用中和反应，在土壤中加入酸性或碱性物质，以调节土壤的酸碱性，利于植物生长。例如，近年来由于空气污染造成酸雨，导致一些地方的土壤变成酸性， 离子反应 1．下列反应的离子方程式书写正确的是[ ] A．铁屑溶于足量稀硝酸：Fe＋4H＋＋NO3－＝Fe3＋＋NO↑＋2H2O B．碳酸氢钙溶液中加入足量烧碱溶液：HCO3－＋OH－＝CO32－＋H2O C．过氧化钠固体与水反应：2O22—+2H2O → 4OH－+O2↑ D．向KI与稀硫酸的混合溶液中通入氧气：4H+＋O2＋4I－===2I2+2H2O 2．下列离子方程式书写正确的是【】 A．向碳酸氢钙溶液中加入足量氨水： Ca2＋＋2HCO3－＋2OH－=== CaCO3↓＋CO32－＋2H2O B．向KI与稀硫酸的混合溶液中通入氧气：4H+＋O2＋4I－===2I2+2H2O C．次氯酸钠溶液中通入二氧化硫气体：2ClO－+SO2+H2O=2HClO+SO32－ D．高锰酸钾与乙醇制备Mn3O4纳米粉体，同时生成乙醛： 6MnO4—＋13CH3CH2OH→2Mn3O4＋13CH3CHO＋6OH—＋10H2O 3．在含有大量Na+和NO3－的溶液中，能大量共存的离子组是【】 A．H+ Fe3+ ClO－Cl－B．H+ NH4+ Fe2+ Br－ C．Ag+ K+ CO32－SO42－D．K+ AlO2－Cl－ OH－ 4．下列离子方程式书写正确的是【】 A．向饱和NaHCO3溶液中通入过量SO2：SO2+HCO3－＝CO2+HSO3－ B．NaHS水解：HS－+H2O H3O++S2－ C．向苯酚钠溶液中通人少量的CO2：2C6H5O－+CO2+H2O→2C6H5OH+CO32－ D．NH4Al(SO4)2溶液中加入过量Ba(OH)2溶液： Al3++2SO42—+2Ba2++4OH—=AlO2—+2BaSO4↓+2H2O 5．下列各组离子在相应的条件下一定能大量共存的是【】 A．在碱性溶液中：CO32－、K+、C1－、Na+ B．与铝粉反应放出氢气的无色溶液中：NO3－、Mg2+、Na+、SO42－ C．在c(H+)／c(OH－)==1×1013的溶液中：NH4+、Ca2+、C1－、K+ D．在中性溶液中：Fe3+、C1－、NO3－、A13+ 6．下列反应的离子方程式书写正确的是[ ] A．铁屑溶于足量稀硝酸：Fe＋4H＋＋NO3－＝Fe3＋＋NO↑＋2H2O B．碳酸氢钙溶液中加入足量烧碱溶液：HCO3－＋OH－＝CO32－＋H2O C．金属钠溶于足量水中：Na＋2H2O＝Na＋＋H2↑＋2OH－ D．苯酚钠溶液中通入少量CO2：2C6H5O－＋CO2＋H2O→2C6H5OH＋CO32－ 7．下列离子方程式中正确的是【】 A．用氯化铁溶液腐蚀铜板：Fe3+＋Cu＝Fe2++Cu2+ B．用烧碱溶液吸收氯气：Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO—＋H2O C．用氢氧化钡溶液中和硫酸氢铵溶液：H+＋SO42－＋Ba2＋＋OH－= H2O＋BaSO4↓ D．向NaHCO3溶液中加入过量Ca(OH)2溶液2HCO3－＋Ca2++2OH-=2H2O+CaCO3↓+CO32－ 8．某无色溶液中可能含有Na+、K+、Fe3+、NH4+、Cu2+、SO42-、SO32-、CO32-、Cl-、Br- 这几种离子中的若干种， 课题：酸碱中和反应及其应用 一、教学目标 1．知识与技能 (1)知道酸和碱之间发生的中和反应。 (2)了解酸碱性对生命活动和农作物的影响，以及中和反应在实际中的应用。 2．过程与方法 (1)会用分析、归纳的方法对有关信息加工处理。 (2)会用观察的方法辨析事物。 (3)学习化学应理论联系实际。 (4)进一步增强学习化学的兴趣。 二、教学重点 1. 酸碱之间的中和反应。 三、教学难点 中和反应的探究过程。 四、教学方法 观察、分析、归纳、联系生活、活动实践。 五、教具准备 教师用具 仪器：烧杯、滴管、玻璃棒、 药品：氢氧化钠溶液、酚酞溶液、稀盐酸、 六、课时安排 第一课时：中和反应及其应用。 七、教学过程 [引入提问]酸、碱各自具有一些化学性质，蚊虫叮咬后涂抹浓肥皂水为什么能减轻痛痒？ 那酸与碱之间会发生化学反应吗? [学生]1．会2．不会 [教师]能否反应，我们应用事实说话，请同学们进行下面的活动与探究。 [活动与探究](投影展示)两个方案：一只有酸碱中和反应。二借助酚酞指示剂酸碱反应 (1)如图所示，在烧杯中加入10 mL氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液。再用滴 管慢慢滴入稀盐酸（用滴管滴入盐酸时要缓慢，一滴一滴加入，以便观察实 验现象），并不断搅拌溶液，至溶液颜色恰好变成无色为止。 (2)取2滴上述反应后的无色溶液滴在玻璃片上，使液体蒸发，观察玻璃片上的 现象。 [学生]讨论玻璃片上的物质是氢氧化钠吗?为什么? [学生总结]氢氧化钠是碱，其溶液能使酚酞溶液显示红色，随着盐酸的加入，红色逐渐消失变成无色，所以此时的溶液肯定不是碱性溶液。玻璃片上的白色物质是 溶液中新生成的溶质。 [讲解](借助FLASH动画展示反应过程) 在上面的实验中，发生了这样的反应： NaOH+HCl====NaCl+H2O [教师拓展]其他的酸和碱也能发生类似的反应。 例：Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O 2NaOH+H2SO4====Na2SO4+2H2O 高考化学离子反应试题( 有答案和解析 ) 一、高中化学离子反应 1．向含有 FeBr2溶液中通入一定量的 Cl2(还原性： Fe2＋＞Br -)，表示该反应的离子方程式肯 定错误的是（） A．2Fe2＋＋ Cl2=2Fe3＋＋ 2Cl- B． 10Fe2＋+2Br-＋ 6Cl2=10Fe3++Br2＋ 12Cl- C． 2Br-＋ Cl2=Br2＋ 2Cl- D． 2Fe2＋＋ 4Br-＋ 3Cl2 =2Br 2＋ 2Fe3＋＋ 6Cl- 【答案】 C 【解析】 【分析】 2 ＋ ＞ Br-22 ＋ 反应，后与还原性： Fe，则向含有 FeBr2溶液中通入一定量的Fe Cl 时，氯气先与 Br-反应。 【详解】 A. 当通入少量的氯气时，氯气只与亚铁离子反应，其反应的离子方程式为2 ＋＋ Cl23＋ 2Fe=2Fe ＋2Cl-，故 A 正确； B. 当溴化亚铁与氯气5:3 反应时，其反应的离子方程式为2 ＋-＋ 6Cl 3+ 10Fe+2Br2=10Fe +Br2＋ 12Cl-，故 B 正确； C. 由分析可知，氯气先与亚铁离子反应，所以离子方程式中一定有亚铁离子参与，故 C 错误； D. 当通入过量氯气时，氯气能将亚铁离子和溴离子都氧化，反应的离子方程式为2Fe2＋＋4Br-＋ 3Cl2=2Br2＋ 2Fe3＋＋ 6Cl-，故 D 正确； 综上所述，答案为C。 2．有一份澄清溶液，可能含有Na＋、 K＋、 NH4+、 Ca2＋、Fe3＋、 SO42－、 CO32－、 SO32－、Cl－、 － 中的若干种，且离子的物质的量浓度均为 － I0.1mol L·1(不考虑水解和水的电离 )。往该溶液 中加入过量的盐酸酸化BaCl2溶液，无沉淀生成。另取少量原溶液，设计并完成如下实验： 则关于原溶液的判断中不正确的是 A．是否存在 ＋＋ Na、 K 需要通过焰色反应来确定 4 层的颜色变化，能判断出溶液中－ 肯定存在 B．通过 CCl I C．试样加足量氯水无气体产生，说明溶液中32 －肯定不存在 CO D．肯定不存在的离子是Ca2＋、 Fe3＋、 SO42－、 CO32－、 Cl－ 【答案】 A 新教材适用·高考化学 第一部分 专题三 离子反应 一、选择题 1．下列说法正确的一组是( ) ①不溶于水的盐(CaCO 3、BaSO 4等)都是弱电解质 ②二氧化碳溶于水能部分电离，故二氧化碳属于弱电解质 ③氯化钠水溶液在电流的作用下电离出Na ＋和Cl － ，所以氯化钠是强电解质 ④强酸溶液中氢离子浓度一定大于弱酸溶液中氢离子浓度 ⑤熔融的电解质都能导电 ⑥强电解质可能是离子化合物，也可能是共价化合物 A ．①③⑤⑥ B ．②④⑤⑥ C ．只有⑤ D ．只有⑥ 解析：本题考查电解质与非电解质等相关知识。CaCO 3、BaSO 4虽不溶于水，但它们是强电解质，故①错；二氧化碳溶于水生成了碳酸，碳酸部分电离；是弱电解质，但二氧化碳是非电解质，故②错；氯化钠在水分子的作用下电离出Na ＋和Cl － ，所以氯化钠是强电解质，故③错；0.00001 mol/L 盐酸中氢离子浓度小于1 mol/L CH 3COOH 中氢离子浓度，故④错；熔融的纯硫酸不导电，故⑤错误；⑥正确。综上所述，选D 。 答案：D 2．(2015·辽宁五校联考)下列解释事实的方程式不正确的是( ) A ．测0.1 mol/L 氨水的pH 为11：NH 3·H 2O NH ＋4＋OH － B ．将Na 块放入水中，放出气体：2Na ＋2H 2O===2NaOH ＋H 2↑ C ．用CuCl 2溶液做导电实验，灯泡发光：CuCl 2=====通电Cu 2＋＋2Cl － D ．Al 片溶于NaOH 溶液中，产生气体：2Al ＋2OH －＋2H 2O===2AlO －2＋3H 2↑ 解析：本题考查方程式的正误判断，意在考查考生的判断能力。pH ＝11的氨水中，一水合氨存在电离平衡，一水合氨的电离方程式为NH 3·H 2O===NH ＋4＋OH －，A 项正确；钠和水反应生成NaOH 和氢气，反应的化学方程式为2Na ＋2H 2O===2NaOH ＋H 2↑，B 项正确；氯化铜溶液能导电，是因为氯化铜为强电解质，在溶液中完全电离，而与电解无关，即CuCl 2===Cu 2＋＋2Cl －，C 项错误；Al 能溶于强碱溶液生成偏铝酸盐和氧气，Al 和氢氧化钠溶液反应的离子方程式为2Al ＋2OH －＋2H 2O===2AlO －2＋3H 2↑，D 项正确。 答案：C 3．(2015·云南名校统考)下列关于离子方程式的评价正确的是( ) 选项 离子方程式 评价 A 将2 mol Cl 2通入到含1 mol FeI 2的溶液中：正确；Cl 2过量，Fe 2＋、I －均被氧化 第4讲离子反应 基础题组 1.(2018山西太原模拟)下列说法对应的离子方程式合理的是() A.纯碱溶液去油污:C -+H2O HC-+OH- B.泡沫灭火器工作原理:2Al3++3C -+3H2O2Al(OH)3↓+3CO2↑ C.明矾溶液中加入过量的氢氧化钡溶液:Al3++S -+Ba2++4OH- BaSO4↓+Al-+2H2O D.用石墨作电极,电解NaCl溶液:2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH- 2.下列指定反应的离子方程式正确的是() A.向MgCl 2溶液中滴加过量氨水:Mg2++2OH-Mg(OH)2↓ B.用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜:Ag+4H++N -Ag++NO↑+2H2O C.将Cu粉加入Fe 2(SO4)3溶液中:2Fe3++3Cu2Fe+3Cu2+ D.向NaAlO 2溶液中通入过量CO2:Al-+CO2+2H2O Al(OH)3↓+HC- 3.(2018山东济南模拟)下列离子方程式书写正确的是() A.醋酸和氨水反应:H++OH-H 2O B.等体积、等物质的量浓度的NaHCO3溶液与Ba(OH)2溶液混 合:HC -+Ba2++OH-BaCO3↓+H2O C.次氯酸钙溶液中通入过量二氧化碳:Ca2++2ClO-+CO 2+H2O CaCO3↓+2HClO D.苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳:2C 6H5O-+CO2+H2O2C6H5OH+C- 4.下列污水处理的方法中,表示其原理的离子方程式不正确的是() A.混凝法,用明矾作混凝剂:Al3++3H 2O Al(OH)3+3H+ B.中和法,用过量CO 2处理碱性废水:CO2+2OH-C-+H2O 九年级化学下册《酸碱中和反应》教学设 计 九年级化学下册《酸碱中和反应》教学设计 教学目标 知识与技能：1.了解酸碱中和反应酸碱性的变化 和pH的变化及热量变化。 1.会判断中和反应 过程与方法：1.能够通过酸与碱的反应现象，得出 中和反应中和反应概念，以及酸碱性变化、能量量变化。 2．通过同学间的合作探究培养学生的合作探究能力 3会用分析、归纳的方法对有关信息加工处理情感、态度和价值观： 1.初步感受对立统一的思想,通过测定中和反应中 PH的变化使学生认识量变引起质变。 2．进一步增强学习化学的兴趣。 教学重点 中和反应及判断测试方法。 教学难点 活动方式的把握安排判断酸和碱发生了中和反应 教法与学法 实验探究法归纳法 教学过程 教师活动 学生活动 目的 以胃康-U治疗胃酸过多，引出本节课（课件） /span投影： 导入新课： 提问：酸碱性质分类不同的两种物质，那么它们混合相互间能发生反应吗？ 〈演示实验〉 取一支洁净的试管，分别加入氢氧化铜固体。再取一支洁净的试管加入少量的氢氧化钠溶液。 用滴管向两支试管中逐滴滴加盐酸，加水振荡。 同学一起观察现象，分析原因。 以生活场景，新课导入 观察思考 提出猜测 学生观察教师的演示实验 现象进行讨论交流分析原因 激发起学生的好奇心和学习本节课的兴趣 通过分析实验现象，让学生学会一般化学反应是否发生的判断方法 /span提出问题：两只试管中的溶液发生了化学 反应了吗？通过现象观察，氢氧化钠溶液与盐酸是发生 反应了吗？ 猜想假设：你的猜想是什么？ 设计实验：你怎样设计实验证明你的猜想？ 根据提示的药品、仪器进行实验方案设计 /span讨论互动：学生互评，各小组实验方案最简 便易行？ 动手操作，验证试验方案： 方案一：1、向试管中滴加氢氧化钠溶液，继续滴加 2滴酚酞试液震荡试管观察现象；并解释 2、接着向试管中逐滴滴加稀盐酸观察现象分析颜色变化的原因。 方案二：1、向试管中滴加氢氧化钠溶液，继续滴加两滴紫色石蕊试液观察现象；并解释 1、接着向试管中逐滴滴加稀盐酸观察现象分析颜色变化的原因 方案三：向试管中滴加少量氢氧化钠溶液测PH值。继续向试管中滴加稀盐酸溶液振荡，用PH试纸测定溶液的PH值。再继续滴加稀盐酸溶液，测PH值。 〈小结〉判断酸和碱发生反应的方法 2014高考化学必备专题——离子反应、离子共存、离子方程式 【考纲解读】 1.能正确判断电解质、非电解质、强电解质、弱电解质；能正确书写电离方程式；正确判断电解质溶液的导电能力强弱。 2.理解离子反应的本质；能正确书写离子方程式，分析离子共存的先决条件，正确判断溶液中的离子共存。 本专题高考分值约为10-20分。 【高考预测】离子方程式的书写及正误判断、溶液中的离子共存都是高考的热点，属于每年高考必考的内容。在高考试题中，既可以以选择、填空的形式独立命题，直接考查离子方程式的书写、溶液中的离子共存，也可以穿插到工业流程题、实验题之中，以社会生活中的热点问题为切入点，以新知识介绍为载体，考查学生对离子反应、离子方程式的掌握程度，考查学生用离子反应、离子方程式的知识去分析、解释、处理新问题的能力。在复习中，要注意通过对比、归纳的方法，熟练掌握相应的知识规律，要注意提高运用知识分析处理新情景下问题的能力。 一、电解质的有关概念 1.电解质导电的原因及影响因素 根据，可以判断是否为电解质。 （1）离子化合物在熔化状态时都能导电，因此都是电解质。有些离子化合物因难溶于水而使其水溶液难导电，如BaSO4、AgCl等。 （2）共价化合物在水溶液中可电离的为电解质，相反为非电解质。如HCl、H2SO4、HNO3等，在液态时虽不导电，但水溶液能导电，是电解质。 （3）有些化合物如SO2、SO3、NH3、PCl3等，其水溶液也可导电，但它们却是非电解质，原因是它们在水溶液中并不能电离出离子，只是与水发生反应产生电解质而引起导电。 （4）氯水、铁、石墨等尽管能导电，但既不是电解质，又不非电解质。 ２．强电解质和弱电解质 强电解质是指。 弱电解质是指。 强酸：HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI、HClO4 HClO3…………… 强电解质强碱：NaOH、KOH、Ba(OH)2 Ca(OH)2……………… 大多数盐（含难溶盐）：NaCl、CaSO4、KNO3、BaSO4、AgCl ………… 弱酸：HF、HClO、H2SO3、H2CO3、H3PO4、CH3COOH、…… 弱电解质弱碱：NH3·H2O、Cu(OH)2、Fe(OH)3、……………… 少数盐：Pb(CH3COO)2 Hg2Cl2………… 水是一种极弱的电解质。 特别提醒：1.判断电解质注意点 电解质与非电解质的相同点是研究的对象都是化合物，二者的主要不同是在水溶液里或熔融状态下能否导电。要注意： ①电解质不一定导电，如固态NaCl、液态HCl等；导电物质不一定是电解质，如铁、铝等金属单质。 ②非电解质不导电，但不导电的物质不一定是非电解质，如金刚石、单质硫等一些非金属单质。 ③电解质必须是化合物本身电离出的离子导电，否则不属于电解质。如CO2、NH3、Cl2等物质的水溶液虽能导电，但它们并不是电解质，因为它们是与水反应后生成了电解质，才使溶液导电的。 高考化学与量有关的离子 反应全总结 Final approval draft on November 22, 2020 与量有关的离子反应全总结 离子方程式的正误判断一直是高考的热点题型，而其中又以与用量有关的离子反应难度较大，也是同学们比较头痛的一类题型。因为这类题单纯从元素守恒和电荷守恒来看的话，一般并没有问题，对大多数同学来说只有分析用量并写出方程式，才能对其正误作出判断。为了使大家能够掌握这一类问题，现对中学阶段比较重要和常见的与用量有关的离子反应作以总结，希望对大家在临考前的复习有所帮助。 Ⅰ与量有关的非氧化还原反应 一、二元或多元酸与碱反应： 1、H 3PO 4 与Ca(OH) 2 反应： ①向H 3PO 4 溶液中逐滴加入Ca(OH) 2 溶液至过量 现象:开始无现象,后来产生白色沉淀 方程式：2H 3PO 4 ＋Ca(OH) 2 =Ca(H 2 PO 4 ) 2 ＋2H 2 O Ca(H 2PO 4 ) 2 ＋Ca(OH) 2 =2CaHPO 4 ＋2H 2 O 2CaHPO 4＋Ca(OH) 2 =Ca 3 (PO4) 2 ↓＋2H 2 O ②向Ca(OH) 2中逐滴加入H 3 PO 4 溶液至过量 现象:先产生白色沉淀，后沉淀消失 方程式:3Ca(OH) 2＋2H 3 PO 4 =Ca 3 (PO4) 2 ↓+6H 2 O Ca 3(PO4) 2 ↓+H 3 PO 4 =3CaHPO 4 ↓ CaHPO 4＋H 3 PO 4 =Ca(H 2 PO 4 ) 2 应用:相互滴加现象不同,可不用其它试剂进行鉴别 发散：H 2SO 4 、H 2 SO 3 、H 2 S与Ca(OH) 2 、Ba(OH) 2 、KOH等反应 二、二元或多元酸酐与碱反应 2、澄清石灰水中通入CO 2 至过量 现象：先生成白色沉淀，然后沉淀消失 方程式：Ca(OH) 2＋CO 2 =CaCO 3 ↓＋H 2 O CaCO 3＋CO 2 ＋H 2 O=Ca(HCO 3 ) 2 总反应：Ca(OH) 2＋2CO 2 =Ca(HCO 3 ) 2 发散：SO 2与Ca(OH) 2 、NaOH等的反应 三、弱酸盐与酸反应: 3、Na 2CO 3 溶液与HCl溶液反应 ①碳酸钠中滴入盐酸至过量 现象：开始无现象，后产生气泡 方程式:Na 2CO 3 ＋HCl=NaHCO 3 ＋NaCl NaHCO 3＋HCl=NaCl＋CO 2 ↑＋H 2 O ②盐酸中滴入碳酸钠至过量现象：立即产生气泡，后停止 方程式：2HCl＋Na 2CO 3 =2NaCl＋CO 2 ↑＋H 2 O 应用:相互滴加现象不同,可不用其它试剂进行鉴别 发散：Na2S、Na2SO3与HCl、H 2SO 4 等反应高考化学专题复习——离子反应方程式、离子共
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